北宋的指南針是誰發明的

　　指南針它的發明對人類的科學技術和文明的發展，起了無可估量的作用。那你知道指南針是誰發明的嗎?一起來看看小編給大家精心準備的資料，歡迎閱讀!

　　：勞動人民

　　利用磁鐵在地球磁場中的南北指極性而製成的一種指向儀器，有多種形體。戰國時期，已發現磁石吸鐵的現象，並用天然磁石製造“司南之勺”，“其柄指南”。

　　此後,經過長時期的實踐,發現人工磁化的方法，造成更高一級的磁性指向儀器。宋代科學家沈括首先記載了地磁偏角，說用天然磁石摩擦鋼針，使之磁化成為磁針，可以指南，而常微偏東，並介紹了四種支掛磁針的方法：一是浮於水面，二是放在指甲上,三是放在碗沿上,四是線縷懸掛***見彩圖縷懸法指南針 據沈括記載複製模型***。

　　宋軍中配備指南魚，是將薄鐵葉剪成魚形而磁化，用於陰天和黑夜判斷行軍方向。後來又發展成磁針和方位盤聯成一體的羅經盤,即羅盤。曾三異在《因話錄》中記載當時有“地螺”,“或有子午正針，或用子午、丙壬間縫針”。這種地羅還是一種水羅盤。當時，陰陽家用地羅看風水。在清丈田地和判決土地訴訟時,也使用地羅。

　　據《萍洲可談》、《宣和奉使高麗圖經》、《諸蕃志》和《夢粱錄》記載，至晚在北宋後期，指南針已用於航海，南宋時，使用“針盤”導航。這種針盤還使用“浮針”，這對於海上交通的發展，中外經濟文化交流，起了極大作用。

　　最早的“指南針” 戰國時代，我國人民利用磁鐵造成了一種指示方向的工具，叫“司南”。“司南”就是指南的意思。司南的形狀和現在的指南針完全不同。它是根據我國古代的勺子的形狀製成的，很象我們現在用的湯匙。

　　司南是怎樣製成的呢?古書上缺少詳細的記載，又沒有實物留下來，所以我們沒有辦法知道它的準確形狀。根據專家們的研究，司南大約是把整塊的天然磁鐵，輕輕地琢磨成勺子的形狀，並且把它的S極琢磨成長柄，使重心落在圓而光滑的底部正中。

　　司南做好以後，還得做一個光滑的底盤。使用的時候，先把底盤放平，再把司南放在底盤的中間，用手撥動它的柄，使它轉動。等到司南停下來，它的長柄就指向南方，勺子的口則指向北方。

　　司南的底盤是用青銅做的，有的是個塗漆的木盤，青銅和漆器都比較光滑，磨擦的阻力比較小，司南轉動起來很靈活。這種底盤內圓外方，四周還刻有表示方位的格線和文字。現在的出土文物中，就有這樣的銅盤和塗漆的木盤;還有東漢時候的一幅石刻，刻著一個小勺子放在一個小方臺上，有人認為這就是司南。

　　司南是世界上最早的“指南針”。戰國時候，有人去採玉，怕在荒山中迷路，就帶上司南。司南必須放在光滑的底盤上旋轉，底盤還必須放平，否則就會影響它指南的作用，甚至會使它從底盤上滑下來。因此，人們發明司南以後，又繼續不斷地研究改進指南的工具。

　　指南魚 公元九六零年，宋太祖建立宋朝，結束了五代十國時期的封建割據局面。北宋時候，農業、手工業和商業都有了新的發展。在這個基礎上，我國的科學技術獲得了輝煌的成就。宋朝時候，我國在指南針的製造方面，跟造紙法和印刷術一樣，也有很大的發展。

　　大約在北宋初年，我國又創制了一種指南工具——指南魚。

　　當時有一部有名的軍事著作，叫《武經總要》，其中說：行軍的時候，如果迂到陰天黑夜，無法辨明方向，就應當讓老馬在前面帶路，或者用指南車和指南魚辨別方向。《武經總要》這部書是在北宋仁宗慶曆四年***公元一零四四年***以前寫成的。這就是說，在那個時候，我國已經有指南魚，並且把它應用到軍事方面去了。

　　指南魚用一塊薄薄的鋼片做成，形狀很象一條魚。它有兩寸長、五分寬，魚的肚皮部分凹下去一些，使它象小船一樣，可以浮在水面上。

　　鋼片做成的魚沒有磁性，所以沒有指南的作用。如果要它指南，還必須再用人工傳磁的辦法，使它變成磁鐵，具有磁性。

　　關於怎樣進行人工傳磁，《武經總要》沒有明白的記載，但是它指出，指南魚要用“密器收之”，也就是說，要拿一個密封的合子藏起來。根據這一點來看，當時的人工傳磁法大約是這樣的：把鋼片做的魚和天然磁鐵放在同一個密封的合子裡，使它們接觸，時間久了，鋼片做的魚就也會具有磁性，變成磁鐵。

　　原來，不管磁化或者沒有磁化的鋼鐵裡面，每一個分子都是一根“小磁鐵”。沒有磁化的鋼條，它的分子毫無次序地排列著，“小磁鐵”的磁性都互相抵消了。磁化了的鋼條，所有的“小磁鐵”都整整齊齊地排列著，同性的磁極朝著一個方向，不用說，整個鋼條就具有磁性了。如果拿一塊磁鐵，緊緊擦著一根沒有磁化的鋼條，老是從這一頭向另一頭移動，那麼，由於磁鐵的吸力，普通鋼條中的分子也都順著一個方向排列起來，這樣，就完成“傳磁”的工作了。《武經總要》上講到的“密器收之”，可能就是指這種人工傳磁方法。

　　我國人民發明用人造磁鐵做指南魚，這是一個很大的進步。這說明我國人民在九百多年前就已具有相當豐富的磁鐵知識了。

　　使用指南魚，比使用司南要方便，它不需要再做一個光滑的銅盤，只要有一碗水就可以了。盛水的碗即使放得不平，也不會影響指南的作用，因為碗裡的水面是平的。而且，由於液體的摩擦力比固體小，轉動起來比較靈活，所以它比司南更靈敏，更準確。

　　當時不但有鋼片做的指南魚，還有用木頭做的指南魚和指南龜。宋代《事林廣記》記載了用木頭做指南魚的方法：用一塊木頭刻成魚的樣子，象手指那樣大，在魚嘴往裡挖一個洞，拿一條磁鐵放在裡面，使它的S級朝外，再用蠟封好口。另外用一根針從魚口裡插進去，室南魚就做好了。把指南魚放到水面上，魚嘴裡的針就指向南方。

　　指南龜也是用木頭刻成的，放磁鐵的辦法和木頭指南魚一樣，插在尾部。指南龜不放在水裡，人們在它的肚子下面挖一個洞，把它裝在光滑的竹釘上面，使它便於自由轉動，它尾部的那根針，也會自動指向南方。

　　這種木頭指南魚和指南龜，很可能是一些懂得方術的方士創造的，做成以後只是用來變戲法。

　　拓展：現代指南針

　　現代人制作了各種電子指南針，美國的蘋果手機中就有這個軟體，甚至在GPS中也會用到。

　　電子指南針將替代舊的針式指南針或羅盤指南針，因為電子指南針全採用固態的元件，還可以簡單地和其他電子系統介面。電子指南針系統中磁場感測器的磁阻***MR***技術是最佳的解決方法，和現在很多電子指南針還在使用的磁通量閘門感測器相比較，MR技術不需要繞線圈而且可以用IC生產過程***IC-like process***生產，是一個更值得使用的解決方案。由於MR有高靈敏度，它甚至比這個應用範圍中的霍爾元件更好。

　　指南針與偏磁角

　　指南針不僅僅指出南北方向，還指出一條磁子午線，這條磁子午線是隨一年四季變化的。其一，在春分，秋分這天，磁子午線與子午線，以及地球的經線三線重合，指南針直指地球的南北方向極點，誤差只有0.08度地軸偏心率，可以忽略不計。其二，在夏至，冬至這天，磁子午線和子午線是不重合的並且偏磁角最大，最大偏差量為征服23.26度，也就是說在地球南北極附近偏磁點最大，用地球的周長除以365度角在*正負23度，等於偏磁極點對應南北極點的距離***正負弧度公里***。可以講緯度線越高偏磁角越大，相反，緯度越低偏磁角越小，“太陽同步軌道詞條”詳細詮釋了地球和太陽同步軌道是隨一年四季變化的論述，也就是說軌道變化與引力有關係，引力又和地磁場的引力等效，並表示出地球和太陽的取向角度，軌道繞地球產生傾角，假如去處人為設定衛星軌道傾斜度7.8度，那麼，地球明暗部分中間那條線就是磁子午線，而衛星軌道是隨一年四季變化的四幅小圖，為什麼?因為一切事物都是相對而言，都有正反兩方面，即，磁子午線指向不變，而地球的經線軌道在變化。

　　當我們走進科技館時，地球儀映入我們眼簾，首先給人第一印象是地軸偏斜了23度半的球體。仔細觀察發現地球的北極點不是球體的最高點，南極點也不是球體的最低點，這是為什麼呢?探究所以，鉤深致遠多年，通過學習現有知識，發現地軸偏斜23.26度，使球體面發生了改變。再看地球儀半圓框架刻度盤在取向上，又發現北極軸在方向偏斜23.26度，的地方是球體表面的最高點，南極軸方向向上偏斜23.26度的地方是球體表面的最低點，我試著在最高點與最低點之間畫一條軸線，驚奇的發現，這條線的縱線和黃道面水平橫線相交，恰好垂直為90度，猛然開悟，這不是我夢寐以求要找的縱向磁子午線嗎!偏磁極點嗎，磁引力線就是從極點發出的嗎?以及地球和太陽的引力線嗎。即縱線軸心線就是磁子午線，橫向軸心線就是太陽吸引地球的引力線。